[發明專利]三自由度伺服驅動閉鏈式集裝箱正面吊運起重機

有效

• 申請號: 201410104320.1
• 申請日: 2014-03-20
• 公開（公告）號: CN103848351A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 潘宇晨;何堂永;周建陽;薛斌;魯娟
• 申請（專利權）人: 欽州學院
• 主分類號: B66C23/04
• 分類號: B66C23/04;B66C23/06
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司 45107
• 代理人: 廖世傳

（一）技術領域：

本發明涉及港口起重機械，具體是一種三自由度伺服驅動閉鏈式集裝箱正面吊運起重機。

（二）背景技術：

集裝箱正面吊運起重機（亦稱集裝箱正面吊）是一種重要的港口機械，具有操作方便，堆碼層數高等優點，在各類港口集裝箱搬運、碼垛和運輸等作業中發揮了重要的作用。如CN103332220A、CN101723256A、CN202322093U、CN2773035、CN201890746U公開的集裝箱正面吊運起重機，均是通過伸縮油缸、俯仰油缸的聯合驅動完成工作任務。

但是，上述這類集裝箱正面起重機均為純液壓傳動式，其液壓系統存在著零部件加工裝配要求高、制造、維護、保養成本高、壽命不長、漏油等缺點。并且，這類傳統開鏈式串聯結構的起重機構因其自身結構的限制，存在著構件笨重、剛性差、慣量大、關節誤差累積等問題，動力學性能較差。并且，傳統的集裝箱正面起重機的起重執行機構均只有兩個自由度，還存在著輸出軌跡不夠靈活多變，工作效率低等缺點，難以滿足日益嚴格的高速重載作業要求。

（三）發明內容：

為此，本發明提出了一種三自由度伺服驅動閉鏈式集裝箱正面吊運起重機，主要解決傳統兩自由度液壓式集裝箱正面吊運起重機加工裝配要求高、壽命不長、漏油、動作不夠靈活等技術問題。

能夠解決上述技術問題的三自由度伺服驅動閉鏈式集裝箱正面吊運起重機，包括基于車架設置的吊臂和吊臂舉升機構，所不同的是所述吊臂包括轉動臂和上、下舉升臂，所述轉動臂下端于車架中前部鉸連，對應于轉動臂上端設有三角架，所述三角架的下角架體鉸連于轉動臂上端，所述上舉升臂后端鉸連于三角架的前角架體上，所述下舉升臂后端與轉動臂和三角架的鉸連點形成復合鉸鏈，上、下舉升臂前端通過上、下兩個鉸鏈分別連接夾緊裝置；所述吊臂舉升機構包括于吊臂兩側對稱設置的前、后連桿組件，所述前連桿組件包括設于吊臂前下方的前搖桿和前連桿，所述前搖桿下端于車架前部鉸連，所述前連桿后端鉸連前搖桿上端，前連桿上端鉸連于下舉升臂的臂體上，所述后連桿組件包括設于吊臂后方的四連桿機構和傳動桿以及中搖桿和中連桿，所述四連桿機構包括后搖桿、后連桿和后擺桿，所述后搖桿和后擺桿下端分別于車架后部和中部鉸連，所述后連桿兩端分別與后搖桿和后擺桿上端鉸連，所述傳動桿下端與后連桿和后擺桿的鉸連點形成復合鉸鏈，傳動桿上端鉸連于三角架的后角架體上，所述中搖桿下端鉸連于車架中后部，所述中連桿后端鉸連中搖桿上端，中連桿上端與轉動臂的臂體鉸連；所述前搖桿、中搖桿和后搖桿的驅動分別為對應設于車架上的搖桿伺服電機。

上述結構中，通過三組連桿鉸接機構組件的位置變化而實現轉動臂的轉動和上、下舉升臂的升降，最終實現夾緊裝置對集裝箱的抓取、吊運和卸貨。

本發明的有益效果：

1、本發明三自由度伺服驅動閉鏈式集裝箱正面吊運起重機具有三個自由度，由三個伺服電機聯合驅動，輸出軌跡靈活多變，適應性強，工作效率高。

2、本發明由伺服電機直接驅動、連桿組件傳動實現吊運、起重任務，能有效克服傳統液壓式集裝箱正面吊運起重機加工裝配要求高、壽命不長、漏油等缺點。

3、本發明整體結構為外轉動副驅動，連桿鉸接傳動的形式，所有伺服電機均安裝在機架上，有效降低了各構件的重量，具有運動慣量小、軌跡輸出靈活、動作靈敏、精度高等優點，并且整機造價低廉，維護保養成本低。

（四）附圖說明：

圖1為本發明一種實施方式的結構示意圖。

圖2為圖1實施方式的初始、復位工作狀態示意圖。

圖3為圖1實施方式的伸出抓取工作狀態示意圖。

圖4為圖1實施方式的吊運工作狀態示意圖。

圖號標識：1、車架；2、中搖桿；3、中連桿；4、后搖桿；5、后連桿；6、后擺桿；7、傳動桿；8、前搖桿；9、前連桿；10、轉動臂；11、三腳架；12、上舉升臂；13、下舉升臂；14、夾緊裝置。

（五）具體實施方式：

下面結合附圖所示實施方式對本發明的技術方案作進一步說明。

本發明三自由度伺服驅動閉鏈式集裝箱正面吊運起重機包括基于車架1設置的吊臂和吊臂舉升機構。